赫格隆液壓系統沖洗回路設計缺陷及技術改進

大連港礦石碼頭公司　王曉磊　趙　謙　李　猛　王靜雷

?

赫格隆液壓系統沖洗回路設計缺陷及技術改進

大連港礦石碼頭公司王曉磊趙謙李猛王靜雷

摘要：分析了皮帶機、斗輪機赫格隆液壓系統沖洗回路存在的設計缺陷，提出了整改方案，解決了問題。

關鍵詞：液壓系統； 沖洗回路； 設計缺陷； 技術改進

1前言

某皮帶機系統中BC2、BC2′兩條皮帶機水平長度為520 m，提升高度為41 m，傾角為10°，所需驅動功率較大，故采用赫格隆液壓驅動裝置，每條皮帶機上采用3臺CB560-440液壓徑向柱塞馬達，由3組液壓泵站進行驅動。此外，10臺斗輪機斗輪裝置采用1臺MB2400液壓馬達徑向柱塞，由1組液壓泵站進行驅動。

在主回路以外，每組液壓泵站各設置一套沖洗回路，由1臺SNP3/38齒輪泵驅動，其作用是在運轉過程中，對泵及馬達的運動部件進行潤滑，同時通過循環的液壓油將運動部件摩擦產生的熱量帶走，配合冷、熱沖洗之間的轉換，使泵及馬達內部不論季節始終保持在40～50℃之間的最佳運轉溫度。

為了保證液壓系統的正常運轉，在運行過程中，沖洗回路中必須保證有足夠的液壓油在循環，而這是通過沖洗電機的啟停進行檢測的，沖洗電機的啟動信號是系統正常運轉必須滿足的條件之一。

2設計缺陷

在近期的一次設備試運轉檢查中發現，BC2泵站3#沖洗電機運轉聲音異常，經檢測，其電流值為6 A，小于其他2臺電機的9 A，在檢查電機無異常后，將沖洗泵拆卸進行檢查，發現沖洗泵與電機間的聯軸器斷裂，造成電機正常運轉，而沖洗泵沒有運轉，使電機在沒有負載的情況下，電流值異常。

若在此情況下啟動液壓系統，沖洗電機啟動信號正常，設備正常啟動，可實際上3#沖洗泵并沒有運轉，3#沖洗泵所對應的5#、6#主泵(轉速1 470 r/min)及3#(轉速48 r/min)馬達在沒有潤滑的狀態下運轉，將在極短的時間內嚴重磨損，所產生的金屬粉末通過管道造成系統污染，如發現不及時，很可能造成其余4臺主泵和2臺馬達嚴重磨損，需對整套液壓系統進行大修及清洗，直接經濟損失將達到150余萬元。

3技術改進方案

針對此問題，有3個方案可供選擇，即分別對電機電流值、沖洗管路流量值、沖洗管路壓力值進行監測。3個方案各有利弊。

(1)電機電流值。在PLC控制系統中對3臺沖洗電機電流值進行監測，在電流值低于7 A時，系統報警停機。其優點是不需對液壓系統進行改動，只需在PLC中進行改動。其缺點是正常值(9～10 A)與報警值(7 A)差距較小，壓力波動較大時易產生誤報警。

(2)沖洗管路流量值。在每臺沖洗泵出油口管路加裝一個流量開關，對沖洗管路流量值進行監測，在沒有流量時，系統報警停機。其優點是不會產生誤報警，相對穩定；其缺點是需要對沖洗管路進行改動，且流量開關價格較高。

(3)沖洗管路壓力值。在每臺沖洗泵出油口管路加裝一個壓力開關，對沖洗管路壓力值進行監測，當壓力低于報警設定值時，系統報警停機。其優點是不會產生誤報警，相對穩定，且壓力開關價格較低；其缺點是需要對沖洗管路進行改動。

綜合上述3個方案的優缺點， 3號方案監控沖洗管路壓力值，因其相對穩定，價格成本較低，應為最佳方案，其具體內容是：

(1)壓力傳感器。由于沖洗管道上最高壓力為0.8 MPa，所以選擇壓力傳感器量程為0～6 MPa，輸出模擬量信號為4～20 mA，傳感器供電為直流24 V，傳感器螺紋為G1/4 in外螺紋。

(2)轉換接頭安裝。轉換接頭一頭為G1 in外螺紋，另一頭為G1 in內螺紋，并在轉換接頭上鉆G1/4 in螺紋孔，轉換接頭安裝在動力站后側沖洗管F口上，壓力傳感器再安裝在轉換接頭上。

(3)屏蔽電纜線布線。從現場動力站的每個壓力傳感器輸出4～20 mA模擬量信號線到中控室PLC，傳感器供電電壓為直流24 V，每條皮帶機共有3個傳感器，布置信號線留有備用線。

(4)沖洗油泵壓力異常報警觸發條件。當PLC未收到沖洗電機已運行正常信號時，不檢測沖洗壓力信號，不報沖洗油泵運行異常；當PLC收到沖洗電機已運行正常信號時，延時5 s之后檢測沖洗壓力值，當沖洗壓力實際值低于報警設定值時(報警設定值大小根據現場調試時設定)，PLC報沖洗油泵運行異常。

4結語

改造前，若沖洗泵出現運轉異常，將使泵及馬達因缺少潤滑出現嚴重磨損，進一步污染整套系統。而整套系統大修、清洗、組裝、試車費用大，工期長(需15～20天)，將嚴重影響生產。增加沖洗管路監控后，在沖洗泵出現運轉異常時，系統將立即停機，可避免設備損壞和巨大的經濟損失，保證現場作業正常進行。

王曉磊： 116001，遼寧省大連市中山區七一街2號

Design Defect and Improvement of the Washing Loop in Hagglunds Hydraulic System

Dalian Port Ore Terminal CompanyWang XiaoleiZhao QianLi Meng, Wang Jinglei

Abstract:This paper analyzes the design defects of the washing loop in Hagglunds hydraulic system used in belt conveyor and bucket wheel machine and solutes the problem by proposing improving plan.

Key words:hydraulic system; flushing loop; desing defect; technological improvement

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.01.007

收稿日期：2015-09-16